(AFA-96)Um corpo de massa m move-se em uma pista circular, vertical, sem atrito, de raio 2m. Sendo P, o peso do corpo e g, a aceleração da gravidade no local, então, a mínima energia cinética, no ponto mais alto da trajetória, sem que o corpo abandone a pista é:
A)g
B)P
C)g/2
D)P/2
m física, a variação de energia cinética é a quantidade de trabalho que teve que ser realizado sobre um objeto para modificar a sua velocidade (seja a partir do repouso – velocidade zero – seja a partir de uma velocidade inicial).
Para um objeto de massa m a uma velocidade v a sua energia cinética, em um instante de tempo, é calculada como:
[editar]Discussão conceitual
Uma das coisas importantes a se lembrar desta expressão é que a energia cinética aumenta com o quadrado da velocidade. Isto significa que um carro que bater a 160 km/h causará 4 vezes mais estrago que um andando a 80 km/h, ou 16 vezes mais que um a 40 km/h, ou 64 vezes mais que um a 20 km/h
Também da definição da energia cinética como a soma “integral” do trabalho realizado em um determinado deslocamento do corpo podemos entender porque uma colisão de veículos causa tanto estrago.
Um veículo andando a 80 km/h por exemplo chegou a esta velocidade devido ao trabalho do motor durante um certo tempo e distância. Ao colidir, toda a energia cinética do veículo deve ser dissipada para que ele volte ao repouso. Na colisão com um poste, por exemplo, a distância que o veículo terá para realizar um trabalho equivalente ao que foi feito para coloca-lo em movimento é significativamente muito menor, alguns centímetros, talvez um metro. Desta forma, as forças envolvidas terão que ser muito maiores, para que o produto Força x deslocamento (trabalho) seja igual ao do percurso original.
A energia cinética é a energia que o sistema possui em virtude do movimento das partículas que constituem o sistema, em relação ao referencial adotado.Ela depende de sua massa e do módulo de sua velocidade ao quadrado;não depende da direção de sua velocidade porque a energia cinética é uma grandeza escalar. Assim, podemos generalizar dizendo que é a energia que temos quando um determinado corpo está em movimento.
Um outro importante conceito de energia cinética, é quando nos referimos ao trabalho. Consideremos um caminhão que têm a mesma velocidade do carro, mas possui maior massa, maior também será o trabalho realizado, ou seja , maior a energia cinética.
“O trabalho realizado pela força resultante “F” que desloca um corpo de uma posição para outra, é igual à variação de energia cinética”, ou seja, .
não dei a resposta pq minha mãe não deixa
No ponto mais alto, a força vertical resultante deve ser igual à zero. A força centripeta e o peso do movel são as únicas forças atuantes no instante em que o móvel passa pelo apice.
Fc=peso
mv²/r=peso
mv²= peso.2–(1)
energia cinetica(ec)
ec=m.v²/2
substituindo o valor de (m.v²) segundo a equaçao (1)
ec=peso.2/2
ec=peso
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
Se eu entendi bem, essa pista é parecida com um “globo da morte”. Se a análise partir desse princípio, então acho que posso resolver esse modelo.
No topo da pista a altura será igual ao diâmetro da circunferência, ou seja, igual a 2*r (onde “r” é o raio da trajetória circular).
A energia cinética está relacionada com a velocidade, que será mínima para que o corpo possua a mínima energia cinética no ponto mais alto da curva.
A força centrípeta que atua no corpo é dada pela relação matemática: F = m*(v^2)/r;
A força centrípeta é dada pela soma (nesse caso) da reação normal da superfície da pista e do peso do corpo. Como a velocidade é mínima e necesária, supõe-se que o corpo passe pelo ponto mais alto sem tocar na superfície (e sem cair), portanto a reação normal é nula. Logo a força centrípeta adquire módulo igual ao peso do corpo nesse ponto.
P = m*(v^2)/r, onde “v” é a velocidade mínima necessária, tangente ao ponto da trajetória onde o corpo se encontra.
A energia cinética do corpo é dada pela relação K = m*(v^2)/2, daí: m*(v^2) = 2*K;
P = 2*K/r, ou seja:
A mínima energia cinética que o corpo deve possuir no ponto mais alto da trajetória para realizar o proposto na questão acima deve ser igual a:
K = P*r/2
Dado r = 2 m, K = P, sendo K expresso em Joule.